JP2011217191A - Method of receiving ofdm signal and receiving apparatus implementing the method - Google Patents
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Abstract
Description
ＯＦＤＭ信号の受信方法及びその方法を実行する受信装置。 OFDM signal receiving method and receiving apparatus for executing the method.
送信装置から送信された直接波に、障害物から反射して届いた遅延波が重なることにより発生する干渉（遅延波干渉）を、いわゆる、マルチパス干渉又はＩＳＩ（Inter Symbol Interference:インターシンボル干渉）ともいう。そこで、受信装置においてＩＳＩを軽減するため、通常、ＯＦＤＭ信号の送信時にＯＦＤＭ信号間にガードインターバルが設けられている。 Interference (delayed wave interference) that occurs when a delayed wave that is reflected from an obstacle overlaps with a direct wave transmitted from a transmitter is called multipath interference or ISI (Inter Symbol Interference). Also called. Therefore, in order to reduce ISI in the receiving apparatus, a guard interval is usually provided between OFDM signals when transmitting OFDM signals.
そのため、ＩＳＩが発生している期間よりガードインターバルが長ければ、受信装置は正常なＯＦＤＭ信号を受け取ることができ、その結果、受信装置において再生したＯＦＤＭ信号においてＩＳＩの影響がでない。
しかし、ＩＳＩが発生している期間がガードインターバルより長いと、ＩＳＩが、再生したＯＦＤＭ信号全体に影響を与える。
Therefore, if the guard interval is longer than the period in which ISI occurs, the receiving apparatus can receive a normal OFDM signal, and as a result, there is no influence of ISI on the OFDM signal reproduced by the receiving apparatus.
However, if the period in which ISI occurs is longer than the guard interval, ISI affects the entire reproduced OFDM signal.
そこで、ＩＳＩが発生している期間がガードインターバルより長くなる場合でも、ＩＳＩの影響を、再生したＯＦＤＭ信号全体に及ぼさない、ＩＳＩキャンセル方法を採用した受信装置が提案されている（特許文献１参照。）。
具体的には、ＩＳＩキャンセル方法において、ＩＳＩを受けた直接波に含まれる直接波ＯＦＤＭ信号から再生した再生ＯＦＤＭ信号を作成する工程を行い、再生ＯＦＤＭ信号全体から、ＩＳＩを受けた期間分の再生ＯＦＤＭ信号を切り出す工程を行い、ＩＳＩを受けた直接波ＯＦＤＭ信号全体から、ＩＳＩを受けた部分を検出して取り除く工程を行い、切り出された再生ＯＦＤＭ信号と、ＩＳＩを受けた部分を取り除いた直接波ＯＦＤＭ信号とを組み合わせた組合せＯＦＤＭ信号を作成する工程を行う。
In view of this, there has been proposed a receiving apparatus that employs an ISI cancellation method that does not affect the entire reproduced OFDM signal even if the period in which ISI occurs is longer than the guard interval (see Patent Document 1). .)
Specifically, in the ISI canceling method, a step of creating a reproduction OFDM signal reproduced from a direct wave OFDM signal included in a direct wave subjected to ISI is performed, and reproduction for a period of receiving ISI is performed from the whole reproduction OFDM signal. A step of cutting out an OFDM signal, a step of detecting and removing a portion subjected to ISI from an entire direct wave OFDM signal subjected to ISI, and a portion obtained by removing a portion of the cut-out reproduced OFDM signal and ISI. A step of creating a combined OFDM signal combined with a wave OFDM signal is performed.
組合せＯＦＤＭ信号においては、ＩＳＩの影響は緩和されてはいるが、２つの信号を組み合わされた境界部分に不整合が生じている。 In the combined OFDM signal, the influence of ISI is mitigated, but mismatch occurs at the boundary portion where the two signals are combined.
ＩＳＩの影響を緩和し、及び、不整合を緩和するＯＦＤＭ信号の受信方法及びその方法を実行する受信装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an OFDM signal receiving method and a receiving apparatus for executing the method, which alleviate the influence of ISI and alleviate mismatch.
上記の課題を解決するため、ＩＳＩの影響を受けている第１のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施し、チャネル補償を行った後、逆フーリエ変換処理を施し、再生ＯＦＤＭ信号を生成する再生ＯＦＤＭ信号生成回路部と、ＦＦＴ部１０５後の信号及び硬判定部１０７後の信号を用いて遅延波の遅延時間を測定し、ガードインターバルの長さが遅延時間より短い場合に、ガードインターバルと遅延時間の差分をＩＳＩ発生期間とする遅延パス測定部と、再生ＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第１の窓関数適用部と、前記ＩＳＩの影響を受けている前記第１のＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第２の窓関数適用部と、第１の部分ＯＦＤＭ信号と第２の部分ＯＦＤＭ信号を合成して第２のＯＦＤＭ信号を得る演算部と、第２のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施す復調部と、を備えることを特徴とする受信装置を提供する。 In order to solve the above-mentioned problem, the first OFDM signal affected by ISI is subjected to Fourier transform processing, channel compensation is performed, and then inverse Fourier transform processing is performed to generate a reproduced OFDM signal. The delay time of the delay wave is measured using the generation circuit unit, the signal after the FFT unit 105 and the signal after the hard decision unit 107, and when the guard interval length is shorter than the delay time, the guard interval and the delay time A delay path measurement unit having a difference as an ISI occurrence period, and a first OFDM function obtained by applying a first window function whose function value decreases from 1 to 0 when the ISI occurrence period is exceeded on a reproduced OFDM signal. The first window function application unit for forming a partial OFDM signal of the first and second OFDM signals affected by the ISI is changed from 0 to 1 when the ISI generation period has passed. A second window function application unit for forming a second partial OFDM signal, obtained by applying a second window function whose function value increases, and a first partial OFDM signal and a second partial OFDM signal And a demodulating unit that performs a Fourier transform process on the second OFDM signal, and a receiving device.
本発明によれば、ＩＳＩの影響を緩和し、及び、不整合を緩和するＯＦＤＭ信号の受信方法及びその方法を実行する受信装置が提供される。 According to the present invention, there are provided an OFDM signal receiving method and a receiving apparatus for executing the method that alleviate the influence of ISI and alleviate mismatch.
本発明は、以下に説明する実施例に対し、当業者が想到可能な、設計上の変更が加えられたもの、及び、実施例に現れた構成要素の組み換えが行われたものも含む。また、本発明は、その構成要素が同一の作用効果を及ぼす他の構成要素へ置き換えられたもの等も含み、以下の実施例に限定されない。 The present invention includes the embodiments described below that have been modified by the design that can be conceived by those skilled in the art, and those in which the components shown in the embodiments have been recombined. Further, the present invention includes those in which the constituent elements are replaced with other constituent elements having the same operational effects, and are not limited to the following embodiments.
図１は実施例１の受信装置１００を示す。受信装置１００はアンテナ１０１、ＲＦ処理部１０２、ＡＤＣ部１０３、ＧＩ除去部１０４、ＦＦＴ部１０５、Ｃｈ推定＆補償部１０６、硬判定部１０７、逆チャネル補償部１０８、ＩＦＦＴ部１０９、遅延パス測定部１１０、窓関数適用部１１１、遅延部１１２、窓関数適用部１１３、演算部１１４、ＦＦＴ部１１５、Ｃｈ推定＆補償部１１６、及び、誤り訂正部１１７を含む。 FIG. 1 illustrates a receiving apparatus 100 according to the first embodiment. The receiving apparatus 100 includes an antenna 101, an RF processing unit 102, an ADC unit 103, a GI removal unit 104, an FFT unit 105, a Ch estimation & compensation unit 106, a hard decision unit 107, an inverse channel compensation unit 108, an IFFT unit 109, and a delay path measurement. Unit 110, window function application unit 111, delay unit 112, window function application unit 113, calculation unit 114, FFT unit 115, Ch estimation & compensation unit 116, and error correction unit 117.
アンテナ１０１はＲＦ信号を受信するアンテナである。ＲＦ処理部１０２はアンテナからのＲＦ信号を受信し復調処理をする回路である。ＡＤＣ部１０３は、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換する回路である。
ＧＩ除去部１０４は、デジタル信号中のガードバンド部を除去してＯＦＤＭ信号を取り出す回路である。ＦＦＴ部１０５は、ＯＦＤＭ信号に対して、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform）を行う回路である。
The antenna 101 is an antenna that receives an RF signal. The RF processing unit 102 is a circuit that receives an RF signal from an antenna and performs demodulation processing. The ADC unit 103 is a circuit that converts the demodulated analog signal into a digital signal.
The GI removal unit 104 is a circuit that removes the guard band portion from the digital signal and extracts the OFDM signal. The FFT unit 105 is a circuit that performs Fast Fourier Transform on the OFDM signal.
Ｃｈ推定＆補償部１０６は、既知のパイロットＯＦＤＭ信号を記憶しており、受信したパイロットＯＦＤＭ信号と記憶しているＯＦＤＭ信号とを比較することにより、伝送路の特性を推定する（チャネル推定をする）。その後、通常のＯＦＤＭ信号に対して、推定値に応じた補償を行う回路である。 The Ch estimation & compensation unit 106 stores a known pilot OFDM signal, and estimates the characteristics of the transmission path by comparing the received pilot OFDM signal with the stored OFDM signal (performs channel estimation). ). After that, it is a circuit that performs compensation according to the estimated value for a normal OFDM signal.
硬判定部１０７は、復調されたＯＦＤＭ信号の信号点を硬判定（概略的な判定を）する回路である。逆チャネル補償部１０８は、チャネル補償操作の逆を行う回路である。すなわち、Ｃｈ推定＆補償部１０６が推定した、ＯＦＤＭ信号の伝送路特性に応じた補償値を受け取り、補償を取り除いて、元のＯＦＤＭ信号に戻す操作をする回路である。
ＩＦＦＴ部１０９は、逆高速フーリエ変換（Inverse FastFourier Transform）を行う回路である。遅延パス測定部１１０は、ＦＦＴ部１０５後の信号及び硬判定部１０７後の信号を比較することにより、直接波に対する遅延波の遅延時間を測定し、窓関数の選択及び窓関数の適用条件を設定する回路である。
The hard decision unit 107 is a circuit that makes a hard decision (rough decision) on the signal point of the demodulated OFDM signal. The inverse channel compensation unit 108 is a circuit that performs the reverse of the channel compensation operation. In other words, this is a circuit that receives a compensation value according to the OFDM signal transmission path characteristics estimated by the Ch estimation & compensation unit 106, removes the compensation, and returns to the original OFDM signal.
The IFFT unit 109 is a circuit that performs Inverse Fast Fourier Transform. The delay path measuring unit 110 measures the delay time of the delayed wave with respect to the direct wave by comparing the signal after the FFT unit 105 and the signal after the hard decision unit 107, and selects the window function and the application condition of the window function. It is a circuit to set.
窓関数適用部１１１は、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する回路である。遅延部１１２はガードバンド除去後のＯＦＤＭ信号に所定の遅延を加える回路である。窓関数適用部１１３は遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する回路である。
演算部１１４は、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号とを組み合わせて、ＩＳＩが緩和され、又は、ＩＳＩがキャンセルされた後のＯＦＤＭ信号を形成する回路である。
The window function application unit 111 is a circuit that applies a window function to the OFDM signal after the inverse fast Fourier transform. The delay unit 112 is a circuit that adds a predetermined delay to the OFDM signal after removal of the guard band. The window function application unit 113 is a circuit that applies a window function to the OFDM signal output from the delay unit 112.
The calculation unit 114 is a circuit that combines the OFDM signal after the inverse fast Fourier transform and the OFDM signal before the fast Fourier transform to form the OFDM signal after the ISI is relaxed or the ISI is canceled.
ＦＦＴ部１１５は、干渉キャンセル後ＯＦＤＭ信号に高速フーリエ変換を行う回路である。Ｃｈ推定＆補償部１１６は、高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に対して、チャネル推定及びチャネル補償操作を行う、Ｃｈ推定＆補償部１０６と同様な回路である。誤り訂正部１１７はＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、ＯＦＤＭ信号の訂正を行うとともに、誤り率を算出する回路である。 The FFT unit 115 is a circuit that performs fast Fourier transform on the OFDM signal after interference cancellation. The Ch estimation & compensation unit 116 is a circuit similar to the Ch estimation & compensation unit 106 that performs channel estimation and channel compensation operations on the OFDM signal after the fast Fourier transform. The error correction unit 117 is a circuit that detects an error in the OFDM signal, corrects the OFDM signal, and calculates an error rate.
図２は、実施例１の受信装置１００の動作について説明する図である。なお、図２において、Ａ地点はＧＩ除去部１０４の後、Ｂ地点はＩＦＦＴ部１０９の後、Ｃ地点は窓関数適用部１１１の後、Ｄ地点は窓関数適用部１１２の後、Ｅ地点は演算部１１４の後の信号を表す。 FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the receiving device 100 according to the first embodiment. In FIG. 2, the point A is after the GI removal unit 104, the point B is after the IFFT unit 109, the point C is after the window function application unit 111, the point D is after the window function application unit 112, and the point E is The signal after the calculating part 114 is represented.
Ａ地点においては、ガードバンドを除去することにより得たＯＦＤＭ信号が観測される。Ａ地点で観測されるＯＦＤＭ信号には遅延波によるＩＳＩが発生している期間が含まれている。 At point A, the OFDM signal obtained by removing the guard band is observed. The OFDM signal observed at point A includes a period in which ISI due to a delayed wave occurs.
Ｂ地点においては、高速フーリエ変換、チャネル推定及びチャネル補償操作を施した後、さらに逆変換を行って再生されたＯＦＤＭ信号が観測される。Ａ地点におけるＯＦＤＭ信号のＩＳＩ発生期間においては、ＯＦＤＭ信号はＩＳＩの影響を強く受けている。そこで、上記のような処理を行うと、ＩＳＩの影響はＯＦＤＭ信号全体に広がって分散する。従って、Ｂ地点において、上記のＩＳＩ発生期間内のＯＦＤＭ信号を観測すると、ＩＳＩの影響は軽減されていることになる。 At point B, after performing fast Fourier transform, channel estimation, and channel compensation operations, an OFDM signal reproduced by further inverse transform is observed. In the ISI generation period of the OFDM signal at point A, the OFDM signal is strongly influenced by ISI. Therefore, when the above processing is performed, the influence of ISI spreads and spreads over the entire OFDM signal. Therefore, when the OFDM signal within the ISI generation period is observed at the point B, the influence of ISI is reduced.
Ｃ地点においては、窓関数適用部１１１が、Ｂ地点において観測される再生されたＯＦＤＭ信号に対して窓関数を乗算した結果、ＩＳＩ発生期間において再生されたＯＦＤＭ信号は殆どそのまま残り、ＬＳＩ発生期間を過ぎると一定期間内に徐々に信号レベルが０に近づくＯＦＤＭ信号が観測される。窓関数適用部１１１が使用する窓関数及び適用方法については図３を用いて詳細に説明する。 At the point C, the window function application unit 111 multiplies the reproduced OFDM signal observed at the point B by the window function. As a result, the OFDM signal reproduced in the ISI generation period remains almost as it is, and the LSI generation period. After that, an OFDM signal whose signal level gradually approaches 0 is observed within a certain period. The window function and application method used by the window function application unit 111 will be described in detail with reference to FIG.
Ｄ地点においては、遅延部１１２が、ガードバンドを除去して得たＯＦＤＭ信号に対して遅延を付加した後、窓関数適用部１１３が窓関数を乗算した結果、ＩＳＩ発生期間では信号レベルは０であるが、ＬＳＩ発生期間を過ぎると、一定期間内に徐々に信号レベルがＤ地点で観測されたＯＦＤＭ信号と同等なレベルとなるＯＦＤＭ信号が観測される。 At point D, the delay unit 112 adds a delay to the OFDM signal obtained by removing the guard band, and then the window function applying unit 113 multiplies the window function. As a result, the signal level is 0 in the ISI generation period. However, after the LSI generation period, an OFDM signal whose signal level gradually becomes equivalent to the OFDM signal observed at the point D within a certain period is observed.
Ｅ地点においては、Ｃ地点で観測されるＯＦＤＭ信号と、Ｄ地点で観測されるＯＦＤＭ信号とが、合成されたＯＦＤＭ信号が観測される。
すなわち、一定期間内においては、Ｃ地点で観測された再生されたＯＦＤＭ信号と、Ｄ地点で観測されたＯＦＤＭ信号が合成された信号となる。その結果、上記の一定期間内において、ＯＦＤＭ信号に不整合が生じない。
At point E, an OFDM signal obtained by combining the OFDM signal observed at point C and the OFDM signal observed at point D is observed.
That is, within a certain period, the reproduced OFDM signal observed at point C and the OFDM signal observed at point D are combined. As a result, no mismatch occurs in the OFDM signal within the above-described fixed period.
図３は、窓関数及びその適用方法について説明するフローチャート及び各オペレーションを示す概念図である。
窓関数適用方法の各オペレーションにおいて以下を行う。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a flowchart and each operation for explaining the window function and its application method.
In each operation of the window function application method, the following is performed.
オペレーション１０（ｏｐ１０）において、遅延パス測定部１１０がＦＦＴ部１０５後の信号及び硬判定部１０７後の信号を比較することにより、遅延波の遅延時間を測定する。具体的には、ＦＦＴ部１０５後の直接波と遅延波が含まれる信号を、硬判定部１０７後の直接波だけの信号で割ることにより、遅延波による周波数領域での伝送路の変化を推定し、その推定結果をフーリエ変換することにより、遅延波による時間領域での伝送路の変化、すなわちパス検出し、遅延波の遅延時間を測定する。そこで、遅延波の遅延時間とガードインターバルの長さを比較し、ガードインターバルが短い場合は、その差分をＩＳＩ発生期間とする。ｏｐ１０概念図は、ガードインターバルを除いた、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）適用ウインドウ中におけるＩＳＩ発生期間を、直接波と遅延波と関連付けて示す。また、高速フーリエ変換適用ウインドウ期間において、ＩＳＩの影響を受けたＯＦＤＭ信号の振幅は関数Ｄ（ｘ）で与えられることを示す。 In operation 10 (op10), the delay path measurement unit 110 compares the signal after the FFT unit 105 and the signal after the hard decision unit 107, thereby measuring the delay time of the delayed wave. Specifically, by dividing the signal including the direct wave and the delayed wave after the FFT unit 105 by the signal of only the direct wave after the hard decision unit 107, the change in the transmission path in the frequency domain due to the delayed wave is estimated. Then, by performing a Fourier transform on the estimation result, a change in the transmission path in the time domain due to the delay wave, that is, a path is detected, and the delay time of the delay wave is measured. Therefore, the delay time of the delayed wave is compared with the length of the guard interval, and when the guard interval is short, the difference is set as the ISI generation period. The op10 conceptual diagram shows the ISI generation period in the Fast Fourier Transform (FFT) application window, excluding the guard interval, in association with the direct wave and the delayed wave. Further, it shows that the amplitude of the OFDM signal affected by ISI is given by the function D (x) during the fast Fourier transform application window period.
オペレーション２０（ｏｐ２０）において、ＩＳＩの影響を受けたＯＦＤＭ信号に対する、再生されたＯＦＤＭ信号を、ＩＦＦＴ部１０９が作成する。ｏｐ２０概念図は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）適用ウインドウ期間全体を占める再生ＯＦＤＭ信号を示す。また、再生ＯＦＤＭ信号の振幅は関数Ｓ（ｘ）で与えられることを示す。 In operation 20 (op20), the IFFT unit 109 creates a reproduced OFDM signal for the OFDM signal affected by ISI. The op20 conceptual diagram shows a reconstructed OFDM signal that occupies the entire Fast Fourier Transform (FFT) application window period. It also indicates that the amplitude of the reproduced OFDM signal is given by the function S (x).
オペレーション３０−６０（ｏｐ３０−６０）において、遅延パス測定部１１０が、窓関数適用部１１１、１１３によって適用される、窓関数の種類及び適用条件を決定する。次いで、窓関数適用部１１３はＯＦＤＭ信号の振幅を表す関数Ｄ（ｘ）に窓関数Ｗ１（ｘ）を乗算し、その結果得られる関数Ａ（ｘ）で表される振幅を有する信号を出力する。次いで、窓関数適用部１１１は再生ＯＦＤＭ信号の振幅を表す関数Ｓ（ｘ）に窓関数Ｗ２（ｘ）を乗算し、その結果得られる関数Ｂ（ｘ）で表される振幅を有する信号を出力する。次いで、演算部１１４は関数Ａ（ｘ）とＢ（ｘ）との和を求め、その結果得られる関数Ｃ（ｘ）で表される振幅を有するＯＦＤＭ信号を出力する。ｏｐ３０−６０概念図は、横軸を高速フーリエ変換期間中の時間Ｘを表す縦軸を関数値としたときに、窓関数適用部１１３、１１１が適用する窓関数Ｗ１（ｘ）とＷ２（ｘ）を示す。 In operation 30-60 (op30-60), the delay path measurement unit 110 determines the type and application condition of the window function applied by the window function application units 111 and 113. Next, the window function application unit 113 multiplies the function D (x) representing the amplitude of the OFDM signal by the window function W1 (x), and outputs a signal having the amplitude represented by the function A (x) obtained as a result. . Next, the window function application unit 111 multiplies the function S (x) representing the amplitude of the reproduced OFDM signal by the window function W2 (x), and outputs a signal having the amplitude represented by the function B (x) obtained as a result. To do. Next, the calculation unit 114 calculates the sum of the functions A (x) and B (x), and outputs an OFDM signal having an amplitude represented by the function C (x) obtained as a result. In the op30-60 conceptual diagram, the window functions W1 (x) and W2 (x) applied by the window function application units 113 and 111 are represented by using the horizontal axis as the function value and the vertical axis representing the time X in the fast Fourier transform period. ).
ここで、ｘ＜ｃ−Ｗの範囲では、窓関数Ｗ１（ｘ）＝０、窓関数Ｗ２（ｘ）＝１である。ｃ−ｗ＜ｘ＜ｃの範囲では、窓関数Ｗ１（ｘ）は０から０．５に増加する関数である。一方、窓関数Ｗ２（ｘ）は１から０．５に向け減少する関数である。ｃ＜ｘ＜ｃ＋ｗの範囲では、窓関数Ｗ１は０．５から１に増加する関数である。一方、窓関数Ｗ２（ｘ）は０．５から０に向け減少する関数である。窓関数Ｗ１はｃ＋ｗ＜ｘの範囲では、窓関数Ｗ１（ｘ）＝１、窓関数Ｗ２（ｘ）＝０である。 Here, in the range of x <c−W, window function W1 (x) = 0 and window function W2 (x) = 1. In the range of c−w <x <c, the window function W1 (x) is a function that increases from 0 to 0.5. On the other hand, the window function W2 (x) is a function that decreases from 1 to 0.5. In the range of c <x <c + w, the window function W1 is a function that increases from 0.5 to 1. On the other hand, the window function W2 (x) is a function that decreases from 0.5 to 0. The window function W1 is window function W1 (x) = 1 and window function W2 (x) = 0 in the range of c + w <x.
そのような関数の例として、以下が例として上げられる。
１−１．パートレット窓（三角窓） Ｗ１（ｘ）＝１−２｜ｔ−０．５｜、
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−２．ガウス窓 Ｗ１（ｘ）＝ＥＸＰ（−ｔ２／σ２）
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−３．ハニング窓 Ｗ１（ｘ）＝0.5-0.5cos2πt
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−４．ハミング窓 Ｗ１（ｘ）＝0.54-0.54cos2πt
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−５．ブラックマン窓 Ｗ１（ｘ）＝0.42-0.5 cos2πt+0.08cos4πt
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−６．カイザー窓 Ｗ１（ｘ）＝Ｉ０（πα√（１−（２ｔ−１）２）／Ｉ０（πα）
ここで、Ｉ０は、第１種の０次の変形ベッセル関数、αは０以上の値をとる係数
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−７、矩形窓 Ｗ１（ｘ）＝Ｗ２（ｘ）＝１
The following is an example of such a function.
1-1. Partlet window (triangular window) W1 (x) = 1-2 | t-0.5 |
W2 (x) = − W1 (x) +1
1-2. Gaussian window W1 (x) = EXP (−t 2 / σ 2 )
W2 (x) = − W1 (x) +1
1-3. Hanning window W1 (x) = 0.5-0.5cos2πt
W2 (x) = − W1 (x) +1
1-4. Hamming window W1 (x) = 0.54-0.54cos2πt
W2 (x) = − W1 (x) +1
1-5. Blackman window W1 (x) = 0.42−0.5 cos2πt + 0.08cos4πt
W2 (x) = − W1 (x) +1
1-6. Kaiser window W1 (x) = I 0 (πα√ (1- (2t−1) 2) / I 0 (πα)
Here, I 0 is a zeroth-order modified Bessel function of the first type, and α is a coefficient having a value of 0 or more.
W2 (x) = − W1 (x) +1
1-7, rectangular window W1 (x) = W2 (x) = 1
以上より、実施例１の受信装置は、
ＩＳＩの影響を受けている第１のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施し、逆フーリエ変換処理を施す再生ＯＦＤＭ信号生成回路部と、
第１のＯＦＤＭ信号を用いて遅延波の遅延時間を測定し、ガードインターバルの長さが遅延時間より短い場合に、ガードインターバルと遅延時間の差分をＩＳＩ発生期間とする遅延パス測定部と、
再生ＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第１の窓関数適用部と、
前記ＩＳＩの影響を受けているＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第２の窓関数適用部と、
第１の部分ＯＦＤＭ信号と第２の部分ＯＦＤＭ信号を合成して第２のＯＦＤＭ信号を得る演算部と、
第２のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施す復調部とを備えることを特徴とする受信装置である。
From the above, the receiving apparatus according to the first embodiment is
A reproduction OFDM signal generation circuit that performs Fourier transform processing on the first OFDM signal affected by ISI and performs inverse Fourier transform processing;
A delay path measuring unit that measures the delay time of the delayed wave using the first OFDM signal and sets the difference between the guard interval and the delay time as the ISI occurrence period when the length of the guard interval is shorter than the delay time;
Application of a first window function for forming a first partial OFDM signal obtained by applying a first window function whose function value decreases from 1 to 0 when the ISI generation period is passed over the reproduced OFDM signal And
A second partial OFDM signal obtained by applying a second window function in which a function value increases from 0 to 1 when the ISI generation period is passed to the OFDM signal affected by the ISI. A second window function application unit to be formed;
An arithmetic unit that combines the first partial OFDM signal and the second partial OFDM signal to obtain a second OFDM signal;
And a demodulator that performs a Fourier transform process on the second OFDM signal.
また、上記の第１の窓関数又は第２の窓関数は、パートレット窓関数、ガウス窓関数、ハニング窓関数、ブラックマン窓関数、カイザー窓関数、矩形窓関数の内のいずれか一つであることを特徴とする。 The first window function or the second window function is one of a partlet window function, a Gauss window function, a Hanning window function, a Blackman window function, a Kaiser window function, and a rectangular window function. It is characterized by being.
また、実施例１の受信装置において実行されるＯＦＤＭ信号の受信方法は、
ＬＳＩの影響を受けている第１のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施し、チャネル補償を行った後、逆フーリエ変換処理を施し、再生ＯＦＤＭ信号を生成する工程と、
再生ＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
前記ＩＳＩの影響を受けている前記第１のＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
第１の部分ＯＦＤＭ信号と第２の部分ＯＦＤＭ信号を合成して第２のＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
第２のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施す工程と、を備えることを特徴とする受信方法である。
Further, the method of receiving an OFDM signal executed in the receiving apparatus of the first embodiment is as follows.
Performing a Fourier transform process on the first OFDM signal affected by the LSI, performing channel compensation, and then performing an inverse Fourier transform process to generate a reproduced OFDM signal;
Forming a first partial OFDM signal obtained by applying a first window function whose function value decreases from 1 to 0 when the ISI generation period has passed through the reproduced OFDM signal;
A second window function obtained by applying a second window function in which the function value increases from 0 to 1 after the ISI generation period is applied to the first OFDM signal affected by the ISI. Forming a partial OFDM signal;
Combining the first partial OFDM signal and the second partial OFDM signal to form a second OFDM signal;
And a step of performing a Fourier transform process on the second OFDM signal.
ＩＳＩの影響を受けているＯＦＤＭ信号に、高速フーリエ変換、チャネル推定及びチャネル補償操作を施した後、さらに逆変換を行って再生されたＯＦＤＭ信号においては、ＩＳＩの影響はＯＦＤＭ信号全体に広がって分散し、緩和される。
そこで、再生ＯＦＤＭ信号に前記ＩＳＩ発生期間をすぎると１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号と、前記ＩＳＩの影響を受けているＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号とを合成する演算をして得られたＯＦＤＭ信号を形成すると、そのＯＦＤＭ信号においては、ＩＳＩの影響が緩和されたものになると同時に、ＩＳＩ発生期間前後において、信号に不整合が生じない。従って、実施例１の受信装置によれば、ＩＳＩの影響が緩和され、及び、不整合が緩和されたＯＦＤＭ信号が形成可能である。
In an OFDM signal reproduced by performing fast Fourier transform, channel estimation and channel compensation operations on an OFDM signal affected by ISI, and further performing inverse transform, the influence of ISI spreads over the entire OFDM signal. Disperse and relax.
Therefore, the first partial OFDM signal obtained by applying a first window function whose function value decreases from 1 to 0 when the ISI occurrence period passes the reproduction OFDM signal, and the influence of the ISI. An operation is performed to synthesize the second partial OFDM signal obtained by applying a second window function whose function value increases from 0 to 1 when the ISI generation period is passed to the OFDM signal being obtained. When the obtained OFDM signal is formed, the influence of ISI is reduced in the OFDM signal, and at the same time, no mismatch occurs in the signal before and after the ISI occurrence period. Therefore, according to the receiving apparatus of the first embodiment, it is possible to form an OFDM signal in which the influence of ISI is mitigated and mismatch is mitigated.
図４は実施例２の受信装置２００を示す。受信装置２００はアンテナ１０１、アンテナからのＲＦ信号を受信し、復調処理をするＲＦ処理部１０２、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ部１０３、デジタル信号中のガードバンド部を除去してＯＦＤＭ信号を取り出すＧＩ除去部１０４、高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１０５、ＯＦＤＭ信号中のサブキャリヤ毎のチャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部１０６、復調されたＯＦＤＭ信号の信号点を硬判定する硬判定部１０７、チャネル補償操作の逆を行う逆チャネル補償部１０８、逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ部１０９、直接波に含まれていたＯＦＤＭ信号に対する、遅延波に含まれていたＯＦＤＭ信号の遅延時間を測定し、窓関数の適用条件を設定する遅延パス測定部１１０、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部１１１、ガードバンド除去後のＯＦＤＭ信号に所定の遅延を加える遅延部１１２、遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部１１３、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号とを組み合わせて、ＩＳＩが緩和され、又は、ＩＳＩがキャンセルされた後のＯＦＤＭ信号を形成する演算部１１４、干渉キャンセル後ＯＦＤＭ信号に高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１１５、高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に対して、チャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部１１６、ＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、信号の訂正を行うとともに、誤り率を算出する誤り訂正部１１７、パワー測定及び振幅調整部２０１、２０２を含む。 FIG. 4 illustrates a receiving apparatus 200 according to the second embodiment. The receiving apparatus 200 receives an antenna 101, an RF signal from the antenna, an RF processing unit 102 that performs demodulation processing, an ADC unit 103 that converts the demodulated analog signal into a digital signal, and removes a guard band portion from the digital signal. GI removing section 104 for extracting the OFDM signal, FFT section 105 for performing fast Fourier transform, Ch estimation & compensating section 106 for performing channel estimation and channel compensation operation for each subcarrier in the OFDM signal, and signal points of the demodulated OFDM signal The hard decision unit 107 that makes a hard decision, the inverse channel compensation unit 108 that performs the reverse of the channel compensation operation, the IFFT unit 109 that performs the inverse fast Fourier transform, and included in the delayed wave with respect to the OFDM signal included in the direct wave A delay path measurement unit 110 that measures a delay time of an OFDM signal and sets application conditions of a window function, A window function applying unit 111 that applies a window function to the OFDM signal after Fourier transform, a delay unit 112 that adds a predetermined delay to the OFDM signal after removal of the guard band, and a window function that is applied to the OFDM signal output from the delay unit 112 The window function application unit 113 combines the OFDM signal after the inverse fast Fourier transform and the OFDM signal before the fast Fourier transform to form the OFDM signal after the ISI is relaxed or the ISI is canceled. , An FFT unit 115 that performs fast Fourier transform on the OFDM signal after interference cancellation, a Ch estimation & compensation unit 116 that performs channel estimation and channel compensation operation on the OFDM signal after fast Fourier transform, detects errors in the OFDM signal, An error correction unit 117 that corrects a signal and calculates an error rate, power measurement, and amplitude adjustment Including the parts 201 and 202.
実施例２の受信装置２００は、実施例１の受信装置１００が含む構成要素に加え、パワー測定及び振幅調整部２０１、２０２を含む。
パワー測定及び振幅調整部２０１は、ＩＦＦＴ部１０９により逆フーリエ変換処理を施して得た、再生ＯＦＤＭ信号の信号強度を測定する。また、パワー測定及び振幅調整部２０２は、遅延部１１２後の信号の信号強度を測定する。そして、パワー測定及び振幅調整部２０１、２０２は、相互に測定した信号強度を比較し、信号強度が等しくなるように、それぞれの信号強度を調整する。
Ｂ地点の再生ＯＦＤＭ信号の信号強度が、Ａ地点の高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号の信号強度より大きくなる場合には、窓関数適用部１１１が、再生ＯＦＤＭ信号に窓関数を作用させた後であっても、逆高速フーリエ変換後の再生ＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号とを合成したときに、不整合が生じることになる。しかし、予め、再生ＯＦＤＭ信号の信号強度を調整しておけば、そのような不整合を生じさせない結果となる。
The receiving apparatus 200 according to the second embodiment includes power measurement and amplitude adjustment units 201 and 202 in addition to the components included in the receiving apparatus 100 according to the first embodiment.
The power measurement and amplitude adjustment unit 201 measures the signal strength of the reproduced OFDM signal obtained by performing the inverse Fourier transform process by the IFFT unit 109. The power measurement and amplitude adjustment unit 202 measures the signal strength of the signal after the delay unit 112. Then, the power measurement and amplitude adjustment units 201 and 202 compare the signal strengths measured with each other, and adjust the signal strengths so that the signal strengths are equal.
When the signal strength of the reproduced OFDM signal at the point B is greater than the signal strength of the OFDM signal before the fast Fourier transform at the point A, the window function application unit 111 applies the window function to the reproduced OFDM signal. Even if this occurs, a mismatch occurs when the reproduced OFDM signal after the inverse fast Fourier transform and the OFDM signal before the fast Fourier transform are combined. However, if the signal strength of the reproduced OFDM signal is adjusted in advance, such a mismatch will not occur.
以上より、実施例２の受信装置は、再生ＯＦＤＭ信号と遅延部１１２後の信号のパワーを測定し、その振幅調整を行うパワー測定及び振幅調整回路を、さらに含むことを特徴とする。その結果、実施例１の受信装置が有する効果に加えて、再生ＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換を行う前のＯＦＤＭ信号とを合成する際に、不整合部分をさらに減少させることができる。 As described above, the receiving apparatus according to the second embodiment further includes a power measurement and amplitude adjustment circuit that measures the power of the reproduced OFDM signal and the signal after the delay unit 112 and adjusts the amplitude thereof. As a result, in addition to the effects of the receiving apparatus according to the first embodiment, mismatched portions can be further reduced when the reproduced OFDM signal and the OFDM signal before fast Fourier transform are combined.
図５は実施例３の受信装置３００を示す。受信装置３００はアンテナ１０１、アンテナからのＲＦ信号を受信し、復調処理をするＲＦ処理部１０２、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ部１０３、デジタル信号中のガードバンド部を除去してＯＦＤＭ信号を取り出すＧＩ除去部１０４、高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１０５、ＯＦＤＭ信号中のサブキャリヤ毎のチャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部１０６、復調されたＯＦＤＭ信号の信号点を硬判定する硬判定部１０７、チャネル補償操作の逆を行う逆チャネル補償部１０８、逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ部１０９、直接波に含まれていたＯＦＤＭ信号に対する、遅延波に含まれていたＯＦＤＭ信号の遅延時間を測定し、窓関数の適用条件を設定する遅延パス測定部１１０、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部３１１、ガードバンド除去後のＯＦＤＭ信号に所定の遅延を加える遅延部１１２、遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部３１３、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号とを組み合わせて、ＩＳＩが緩和され、又は、ＩＳＩがキャンセルされた後のＯＦＤＭ信号を形成する演算部１１４、干渉キャンセル後ＯＦＤＭ信号に高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１１５、高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に対して、チャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部１１６、ＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、信号の訂正を行うとともに、誤り率を算出する誤り訂正部３１７を含む。 FIG. 5 illustrates a receiving apparatus 300 according to the third embodiment. The receiving apparatus 300 receives an antenna 101, an RF processing unit 102 that receives an RF signal from the antenna, performs demodulation processing, an ADC unit 103 that converts the demodulated analog signal into a digital signal, and removes a guard band portion from the digital signal. GI removing section 104 for extracting the OFDM signal, FFT section 105 for performing fast Fourier transform, Ch estimation & compensating section 106 for performing channel estimation and channel compensation operation for each subcarrier in the OFDM signal, and signal points of the demodulated OFDM signal The hard decision unit 107 that makes a hard decision, the inverse channel compensation unit 108 that performs the reverse of the channel compensation operation, the IFFT unit 109 that performs the inverse fast Fourier transform, and included in the delayed wave with respect to the OFDM signal included in the direct wave A delay path measurement unit 110 that measures a delay time of an OFDM signal and sets application conditions of a window function, A window function applying unit 311 that applies a window function to the OFDM signal after Fourier transform, a delay unit 112 that adds a predetermined delay to the OFDM signal after removal of the guard band, and a window function that is applied to the OFDM signal output from the delay unit 112 The window function applying unit 313 combines the OFDM signal after the inverse fast Fourier transform and the OFDM signal before the fast Fourier transform to form the OFDM signal after the ISI is relaxed or the ISI is canceled. , An FFT unit 115 that performs fast Fourier transform on the OFDM signal after interference cancellation, a Ch estimation & compensation unit 116 that performs channel estimation and channel compensation operation on the OFDM signal after fast Fourier transform, detects errors in the OFDM signal, An error correction unit 317 that corrects the signal and calculates an error rate is included.
実施例３の受信装置３００は、実施例１の受信装置１００と比較して、逆高速フーリエ変換後の再生ＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部３１１、遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部３１３、ＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、信号の訂正を行うとともに、誤り率を算出する誤り訂正部３１７において、相違する。
誤り訂正部３１７は、実施例１の誤り訂正部１１７と同様にＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、ＯＦＤＭ信号の訂正を行う回路である。それに加えて、誤り訂正部３１７は、誤り訂正の頻度を記憶しておき、単位時間あたり、又は、ＯＦＤＭ信号１個あたりの誤り発生率を算出し、逐次窓関数適用部３１１、３１３へ出力する。
The receiving apparatus 300 according to the third embodiment is different from the receiving apparatus 100 according to the first embodiment in that the OFDM output from the window function applying unit 311 and the delay unit 112 that apply the window function to the reproduced OFDM signal after the inverse fast Fourier transform. The difference is in a window function application unit 313 that applies a window function to a signal, an error correction unit 317 that detects an error in the OFDM signal, corrects the signal, and calculates an error rate.
The error correction unit 317 is a circuit that detects an OFDM signal error and corrects the OFDM signal in the same manner as the error correction unit 117 of the first embodiment. In addition, the error correction unit 317 stores the error correction frequency, calculates the error occurrence rate per unit time or per OFDM signal, and outputs the error occurrence rate to the sequential window function application units 311 and 313. .
窓関数適用部３１１は、遅延パス測定部１１０によって、窓関数の種類及びその適用範囲において、初期的な設定がされる。次いで、窓関数適用部３１１は、実施例１の窓関数適用部１１１と同様に、再生ＯＦＤＭ信号に対して、窓関数を作用させる。次いで、窓関数適用部３１１は、誤り訂正部３１７からの誤り発生率の情報を得て、誤り発生率が最小となるように、窓関数の種類及びその適用範囲について変更する。
窓関数適用部３１３は、遅延パス測定部１１０によって、窓関数の種類及びその適用範囲において、初期的な設定がされる。次いで、窓関数適用部３１３は、実施例１の窓関数適用部１１３と同様に、再生ＯＦＤＭ信号に対して、窓関数を作用させる。次いで、窓関数適用部３１３は、誤り訂正部３１７からの誤り発生率の情報を得て、誤り発生率が最小となるように、窓関数の種類及びその適用範囲について変更する。
The window function application unit 311 is initially set by the delay path measurement unit 110 in the type and application range of the window function. Next, the window function application unit 311 applies a window function to the reproduced OFDM signal, similarly to the window function application unit 111 of the first embodiment. Next, the window function application unit 311 obtains information on the error occurrence rate from the error correction unit 317, and changes the window function type and its application range so that the error occurrence rate is minimized.
The window function application unit 313 is initially set by the delay path measurement unit 110 in the type of window function and its application range. Next, the window function application unit 313 applies a window function to the reproduced OFDM signal, similarly to the window function application unit 113 of the first embodiment. Next, the window function application unit 313 obtains information on the error occurrence rate from the error correction unit 317, and changes the type of window function and its application range so that the error occurrence rate is minimized.
以上より、実施例３の受信装置は、誤り訂正部３１７が誤り発生率を窓関数適用部３１１、３１３に出力し、窓関数適用部３１１、３１３は、適用する窓関数及び適用の範囲を、誤り発生率を最小とするように、選択することを特徴とする。 As described above, in the receiving apparatus according to the third embodiment, the error correction unit 317 outputs the error occurrence rate to the window function application units 311 and 313, and the window function application units 311 and 313 indicate the window function to be applied and the range of application. The selection is made to minimize the error occurrence rate.
その結果、実施例３の受信装置は、実施例１の受信装置が有する効果に加え、窓関数適用部３１１、３１３が誤り発生率が最低となるように、自動的に窓関数及びその適用範囲を設定できる効果がある。 As a result, in addition to the effects of the receiving apparatus of the first embodiment, the receiving apparatus of the third embodiment automatically sets the window function and its application range so that the window function applying units 311 and 313 have the lowest error rate. There is an effect that can be set.
図６は実施例４の受信装置４００を示す。受信装置４００はアンテナ１０１、アンテナからのＲＦ信号を受信し、復調処理をするＲＦ処理部１０２、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ部１０３、デジタル信号中のガードバンド部を除去してＯＦＤＭ信号を取り出すＧＩ除去部１０４、高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１０５、ＯＦＤＭ信号中のサブキャリヤ毎のチャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部１０６、復調されたＯＦＤＭ信号の信号点を硬判定する硬判定部１０７、チャネル補償操作の逆を行う逆チャネル補償部１０８、逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ部１０９、直接波に含まれていたＯＦＤＭ信号に対する、遅延波に含まれていたＯＦＤＭ信号の遅延時間を測定し、窓関数の適用条件を設定する遅延パス測定部１１０、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部４１１、ガードバンド除去後のＯＦＤＭ信号に所定の遅延を加える遅延部１１２、遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部４１３、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号とを組み合わせて、ＩＳＩが緩和され、又は、ＩＳＩがキャンセルされた後のＯＦＤＭ信号を形成する演算部１１４、干渉キャンセル後ＯＦＤＭ信号に高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１１５、高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に対して、チャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部４１６、ＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、信号の訂正を行うとともに、誤り率を算出する誤り訂正部１１７、及び、ｃｈ推定値分散測定部４１８を含む。 FIG. 6 illustrates a receiving apparatus 400 according to the fourth embodiment. The receiving apparatus 400 receives the antenna 101, the RF signal from the antenna, demodulates the RF processing unit 102, the ADC unit 103 that converts the demodulated analog signal into a digital signal, and removes the guard band portion in the digital signal. GI removing section 104 for extracting the OFDM signal, FFT section 105 for performing fast Fourier transform, Ch estimation & compensating section 106 for performing channel estimation and channel compensation operation for each subcarrier in the OFDM signal, and signal points of the demodulated OFDM signal The hard decision unit 107 that makes a hard decision, the inverse channel compensation unit 108 that performs the reverse of the channel compensation operation, the IFFT unit 109 that performs the inverse fast Fourier transform, and included in the delayed wave with respect to the OFDM signal included in the direct wave A delay path measurement unit 110 that measures a delay time of an OFDM signal and sets application conditions of a window function, A window function application unit 411 that applies a window function to the OFDM signal after Fourier transform, a delay unit 112 that adds a predetermined delay to the OFDM signal after removal of the guard band, and a window function that applies to the OFDM signal output from the delay unit 112 The window function application unit 413 combines the OFDM signal after the inverse fast Fourier transform and the OFDM signal before the fast Fourier transform to form the OFDM signal after the ISI is relaxed or the ISI is canceled. , FFT unit 115 that performs fast Fourier transform on the OFDM signal after interference cancellation, Ch estimation & compensation unit 416 that performs channel estimation and channel compensation operation on the OFDM signal after fast Fourier transform, detects an error in the OFDM signal, An error correction unit 117 that performs signal correction and calculates an error rate, and ch estimation value dispersion Including the tough 418.
実施例４の受信装置４００は、実施例１の受信装置１００と比較して、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部４１１、遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部４１３、チャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部４１６において相違するとともに、ｃｈ推定値分散測定部４１８がさらに追加されている点で相違する。 The receiving apparatus 400 according to the fourth embodiment is different from the receiving apparatus 100 according to the first embodiment in that the OFDM signal output from the window function applying unit 411 and the delay unit 112 that apply the window function to the OFDM signal after the inverse fast Fourier transform. Are different from each other in a window function application unit 413 that applies a window function to the channel estimation, a Ch estimation & compensation unit 416 that performs channel estimation and channel compensation operations, and a channel estimation value dispersion measurement unit 418 is further added.
Ｃｈ推定及びチャネル補償部４１６は、実施例１のＣｈ推定及びチャネル補償部１１６に比較し、パイロットＯＦＤＭ信号のＣｈ推定値をｃｈ推定値分散測定部４１８に出力する点で異なる。
Ｃｈ推定値分散測定部４１８は、Ｃｈ推定及びチャネル補償部４１６からのＣｈ推定値を受けて、Ｃｈ推定値の分散値を算出する回路である。ここで、統計的な手法により、Ｃｈ推定値の分散値とは、それまでに送られてきたＣｈ推定値の電力を平均し、その平均に対して、Ｃｈ推定値の差分について分散を算出して得た値である。
次いで、Ｃｈ推定値分散測定部４１８は、単位時間あたりのＣｈ推定値の分散値が小さくなるように窓関数の適用や適用条件（例えば、適用の幅や、適用の中心点）を設定する。
The Ch estimation and channel compensation unit 416 is different from the Ch estimation and channel compensation unit 116 of the first embodiment in that the Ch estimation value of the pilot OFDM signal is output to the ch estimation value dispersion measurement unit 418.
The Ch estimation value variance measurement unit 418 is a circuit that receives the Ch estimation value from the Ch estimation and channel compensation unit 416 and calculates a variance value of the Ch estimation value. Here, by using a statistical method, the variance of the Ch estimation value is obtained by averaging the power of the Ch estimation value sent so far, and calculating the variance for the difference of the Ch estimation value with respect to the average. This is the value obtained.
Next, the Ch estimated value variance measurement unit 418 sets application of the window function and application conditions (for example, application width and application center point) so that the variance value of the Ch estimated value per unit time becomes small.
窓関数適用部４１１は、遅延パス測定部１１０によって、窓関数の種類及びその適用範囲において、初期的な設定がされる。次いで、窓関数適用部４１１は、実施例１の窓関数適用部１１１と同様に、再生ＯＦＤＭ信号に対して、窓関数を作用させる。次いで、窓関数適用部４１１は、Ｃｈ推定値分散測定部４１８からＣｈ推定値の分散値を得て、単位時間あたりのＣｈ推定値の分散著が小さくなるように、窓関数の種類及びその適用条件について変更する。
窓関数適用部４１３は、遅延パス測定部１１０によって、窓関数の種類及びその適用範囲において、初期的な設定がされる。次いで、窓関数適用部４１３は、実施例１の窓関数適用部４１３と同様に、再生ＯＦＤＭ信号に対して、窓関数を作用させる。次いで、窓関数適用部４１３は、Ｃｈ推定値分散測定部４１８からＣｈ推定値の分散値を得て、単位時間あたりのＣｈ推定値の分散著が小さくなるように、窓関数の種類及びその適用条件について変更する。
The window function application unit 411 is initially set by the delay path measurement unit 110 in the type of window function and its application range. Next, the window function application unit 411 causes the window function to act on the reproduced OFDM signal, similarly to the window function application unit 111 of the first embodiment. Next, the window function application unit 411 obtains the variance value of the Ch estimation value from the Ch estimation value variance measurement unit 418, and the type of the window function and its application so that the variance of the Ch estimation value per unit time becomes small. Change the conditions.
The window function application unit 413 is initially set by the delay path measurement unit 110 in the type of window function and its application range. Next, similarly to the window function application unit 413 of the first embodiment, the window function application unit 413 applies a window function to the reproduced OFDM signal. Next, the window function application unit 413 obtains the variance value of the Ch estimation value from the Ch estimation value variance measurement unit 418, and the type of the window function and its application so that the variance of the Ch estimation value per unit time becomes small. Change the conditions.
以上より、実施例４の受信装置は、Ｃｈ推定値分散測定部４１８がＣｈ推定値の分散値を窓関数適用部４１１、４１３に出力し、窓関数適用部４１１、４１３は、適用する窓関数及び適用の範囲を、Ｃｈ推定値の分散値を最小とするように、窓関数の種類及びその適用条件を選択することを特徴とする。 As described above, in the receiving apparatus according to the fourth embodiment, the Ch estimated value variance measuring unit 418 outputs the variance value of the Ch estimated value to the window function applying units 411 and 413, and the window function applying units 411 and 413 apply the window function to be applied. The window function type and its application condition are selected so that the variance of the estimated Ch value is minimized.
その結果、実施例４の受信装置は、実施例１の受信装置が有する効果に加え、窓関数適用部４１１、４１３がＣｈ推定値の分散値が最小となるように、自動的に窓関数及びその適用範囲を設定できる効果がある。 As a result, in addition to the effects of the receiving apparatus of the first embodiment, the receiving apparatus of the fourth embodiment automatically sets the window function and the window function application units 411 and 413 so that the variance value of the Ch estimation value is minimized. The application range can be set.
本発明によれば、ＩＳＩの影響を緩和し、及び、不整合を緩和するＯＦＤＭ信号の受信方法及びその方法を実行する受信装置が提供される。 According to the present invention, there are provided an OFDM signal receiving method and a receiving apparatus for executing the method that alleviate the influence of ISI and alleviate mismatch.
１００、２００、３００、４００ 受信装置
１０１ アンテナ
１０２ ＲＦ処理
１０３ ＡＤＣ部
１０４ ＧＩ除去部
１０５、１１５ ＦＦＴ部
１０６、１１６ Ｃｈ推定＆補償部
１０７ 硬判定部
１０８ 逆チャネル補償部
１０９ ＩＦＦＴ部
１１０ 遅延パス測定部
１１１、１１３、３１１、３１３、４１１、４１３ 窓関数適用部
１１２ 遅延部
１１４ 演算部
１１７ 誤り訂正部
２０１ パワー測定＆振幅調整部
４１８ Ｃｈ推定値分散測定部
100, 200, 300, 400 Receiver 101 Antenna 102 RF processing 103 ADC unit 104 GI removal unit 105, 115 FFT unit 106, 116 Ch estimation & compensation unit 107 Hard decision unit 108 Inverse channel compensation unit 109 IFFT unit 110 Delay path measurement Unit 111, 113, 311, 313, 411, 413 Window function application unit 112 Delay unit 114 Calculation unit 117 Error correction unit 201 Power measurement & amplitude adjustment unit 418 Ch estimated value variance measurement unit
Claims (6)
第１のＯＦＤＭ信号及び再生ＯＦＤＭ信号を用いて遅延波の遅延時間を測定し、ガードインターバルの長さが遅延時間より短い場合に、ガードインターバルと遅延時間の差分をＩＳＩ発生期間とする遅延パス測定部と、
再生ＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間から所定期間経過した時間帯において１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第１の窓関数適用部と、
前記ＩＳＩの影響を受けている前記第１のＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間から所定期間経過した時間帯において０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第２の窓関数適用部と、
第１の部分ＯＦＤＭ信号と第２の部分ＯＦＤＭ信号を合成して第２のＯＦＤＭ信号を得る演算部と、
第２のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施す復調部と、
を備えることを特徴とする受信装置。 A first OFDM signal affected by ISI (inter symbol interference) is subjected to a Fourier transform process, an inverse Fourier transform process is performed on the first OFDM signal subjected to the Fourier transform process, and a reproduced OFDM signal is obtained. A reproduction OFDM signal generation circuit unit to generate;
Delay path measurement using the first OFDM signal and the reconstructed OFDM signal to measure the delay time of the delayed wave, and when the guard interval length is shorter than the delay time, the difference between the guard interval and the delay time is the ISI generation period. And
A first partial OFDM signal obtained by applying a first window function whose function value decreases from 1 to 0 in a time zone after a predetermined period of time has elapsed from the ISI occurrence period is formed on the reproduced OFDM signal. 1 window function application unit;
It is obtained by applying a second window function whose function value increases from 0 to 1 in a time zone in which a predetermined period has elapsed from the ISI occurrence period, on the first OFDM signal affected by the ISI. A second window function application unit for forming a second partial OFDM signal;
An arithmetic unit that combines the first partial OFDM signal and the second partial OFDM signal to obtain a second OFDM signal;
A demodulator that performs a Fourier transform on the second OFDM signal;
A receiving apparatus comprising:
前記第２の窓関数適用部は前記第２の窓関数を、パートレット窓関数、ガウス窓関数、ハニング窓関数、ブラックマン窓関数、カイザー窓関数、矩形窓関数の内のいずれか一つから選択することを特徴とする請求項１記載の受信装置。 The first window function application unit converts the first window function from any one of a partlet window function, a Gauss window function, a Hanning window function, a Blackman window function, a Kaiser window function, and a rectangular window function. Selected,
The second window function application unit converts the second window function from any one of a partlet window function, a Gauss window function, a Hanning window function, a Blackman window function, a Kaiser window function, and a rectangular window function. The receiving apparatus according to claim 1, wherein the receiving apparatus is selected.
第１の窓関数適用部及び第２の窓関数適用部は、誤り発生率に応じて、窓関数の選択を行うことを特徴とする請求項２記載の受信装置。 An error correction unit that detects an error in the demodulated second OFDM signal and outputs an error occurrence rate;
The receiving apparatus according to claim 2, wherein the first window function application unit and the second window function application unit select a window function according to an error occurrence rate.
第１の窓関数適用部及び第２の窓関数適用部は、チャネル推定値の分散値が最小となるように窓関数の選択を行うことを特徴とする請求項２記載の受信装置。 A channel estimation value dispersion measuring unit that measures the dispersion of the channel estimation value of the second OFDM signal;
The receiving apparatus according to claim 2, wherein the first window function application unit and the second window function application unit select a window function so that a variance value of the channel estimation value is minimized.
再生ＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
前記ＩＳＩの影響を受けている前記第１のＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
第１の部分ＯＦＤＭ信号と第２の部分ＯＦＤＭ信号を合成して第２のＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
第２のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施す工程と、を備えることを特徴とするＯＦＤＭ信号の受信方法。
Performing a Fourier transform process on the first OFDM signal affected by the LSI, performing an inverse Fourier transform process on the first OFDM signal subjected to the Fourier transform process, and generating a reproduced OFDM signal;
Forming a first partial OFDM signal obtained by applying a first window function whose function value decreases from 1 to 0 when the ISI generation period has passed through the reproduced OFDM signal;
A second window function obtained by applying a second window function in which the function value increases from 0 to 1 after the ISI generation period is applied to the first OFDM signal affected by the ISI. Forming a partial OFDM signal;
Combining the first partial OFDM signal and the second partial OFDM signal to form a second OFDM signal;
And a step of performing a Fourier transform process on the second OFDM signal.
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